编程中的智慧之设计模式二

设计模式：深度解析与实战应用

在上一篇文章中，我们探讨了创建型模式、结构型模式和行为模式中的一些常用模式及其Java实现。本篇将继续深入探讨设计模式，重点介绍更多的行为模式以及架构模式在实际开发中的应用。

行为模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）

责任链模式通过为多个对象处理一个请求创建一条链。每个对象都包含对另一个对象的引用，如果请求不能被处理，则将请求传递给链中的下一个对象。

public abstract class Handler {
    protected Handler successor;

    public void setSuccessor(Handler successor) {
        this.successor = successor;
    }

    public abstract void handleRequest(int request);
}

public class ConcreteHandlerA extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int request) {
        if (request >= 0 && request < 10) {
            System.out.println("Handler A handled request " + request);
        } else if (successor != null) {
            successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

public class ConcreteHandlerB extends Handler {
    @Override
    public void handleRequest(int request) {
        if (request >= 10 && request < 20) {
            System.out.println("Handler B handled request " + request);
        } else if (successor != null) {
            successor.handleRequest(request);
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Handler handlerA = new ConcreteHandlerA();
        Handler handlerB = new ConcreteHandlerB();
        handlerA.setSuccessor(handlerB);

        int[] requests = {5, 14, 22, 18};
        for (int request : requests) {
            handlerA.handleRequest(request);
        }
    }
}

命令模式（Command Pattern）

命令模式将请求封装成对象，从而可以使用不同的请求、队列或者日志参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作。

public interface Command {
    void execute();
}

public class Light {
    public void turnOn() {
        System.out.println("Light is on");
    }

    public void turnOff() {
        System.out.println("Light is off");
    }
}

public class LightOnCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOnCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.turnOn();
    }
}

public class LightOffCommand implements Command {
    private Light light;

    public LightOffCommand(Light light) {
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        light.turnOff();
    }
}

public class RemoteControl {
    private Command command;

    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void pressButton() {
        command.execute();
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Light light = new Light();
        Command lightOn = new LightOnCommand(light);
        Command lightOff = new LightOffCommand(light);

        RemoteControl remote = new RemoteControl();
        remote.setCommand(lightOn);
        remote.pressButton();
        remote.setCommand(lightOff);
        remote.pressButton();
    }
}

架构模式

架构模式是最高层次的模式，适用于整个应用程序的架构设计。它们定义了系统的整体结构和行为。

模型-视图-控制器（MVC）模式

MVC模式将应用程序分为三部分：模型、视图和控制器。模型代表数据和业务逻辑，视图负责显示，控制器处理输入。

// Model
public class Student {
    private String rollNo;
    private String name;

    public String getRollNo() {
        return rollNo;
    }

    public void setRollNo(String rollNo) {
        this.rollNo = rollNo;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

// View
public class StudentView {
    public void printStudentDetails(String studentName, String studentRollNo) {
        System.out.println("Student: ");
        System.out.println("Name: " + studentName);
        System.out.println("Roll No: " + studentRollNo);
    }
}

// Controller
public class StudentController {
    private Student model;
    private StudentView view;

    public StudentController(Student model, StudentView view) {
        this.model = model;
        this.view = view;
    }

    public void setStudentName(String name) {
        model.setName(name);
    }

    public String getStudentName() {
        return model.getName();
    }

    public void setStudentRollNo(String rollNo) {
        model.setRollNo(rollNo);
    }

    public String getStudentRollNo() {
        return model.getRollNo();
    }

    public void updateView() {
        view.printStudentDetails(model.getName(), model.getRollNo());
    }
}

public class MVCPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student model = retrieveStudentFromDatabase();
        StudentView view = new StudentView();
        StudentController controller = new StudentController(model, view);

        controller.updateView();

        controller.setStudentName("John");
        controller.updateView();
    }

    private static Student retrieveStudentFromDatabase() {
        Student student = new Student();
        student.setName("Robert");
        student.setRollNo("10");
        return student;
    }
}

其他架构模式

1. 微服务架构（Microservices Architecture）：将应用程序分解为小的、自治的服务，每个服务都运行在自己的进程中，并通过轻量级机制（通常是HTTP资源API）进行通信。
2. 事件驱动架构（Event-Driven Architecture）：基于事件进行通信和协调，通常使用消息队列或事件总线。
3. 分层架构（Layered Architecture）：将应用程序分为不同的层次，每一层都具有特定的职责，如表示层、业务逻辑层和数据访问层。

结论

设计模式为开发人员提供了有效的解决方案，使他们能够应对各种软件设计问题。在实际应用中，理解并熟练使用设计模式可以显著提高软件的质量和维护性。通过本文和上一篇的介绍，相信读者对设计模式有了更深入的理解，能够在实际项目中灵活应用这些模式来构建高效、稳定的系统。